【導(dǎo)讀】在上一篇文章“單片機(jī)上拉電阻、下拉電阻的詳解和選?。ㄒ唬?rdquo;中，我們介紹了上拉電阻、下拉電阻的作用和應(yīng)用原則。在本文，我們將介紹上拉電阻、下拉電阻的阻值選擇原則。
在上一篇文章“單片機(jī)上拉電阻、下拉電阻的詳解和選?。ㄒ唬?/u>”中，我們介紹了上拉電阻、下拉電阻的作用和應(yīng)用原則。在本文，我們將介紹上拉電阻、下拉電阻的阻值選擇原則。
四. 上拉電阻的阻值選擇原則
1、從節(jié)約功耗及芯片的灌電流能力考慮應(yīng)當(dāng)足夠大；電阻大、電流小。
2、從確保足夠的驅(qū)動(dòng)電流考慮應(yīng)當(dāng)足夠小；電阻小，電流大。
3、對(duì)于高速電路，過(guò)大的上拉電阻可能是邊沿變平緩。
綜合考慮以上三點(diǎn)，通常在1k到10k之間選取。下拉電阻亦是如此。
對(duì)上拉電阻和下拉電阻的選擇應(yīng)結(jié)合開(kāi)關(guān)管特性和下級(jí)電路的輸入特性進(jìn)行設(shè)定，主要考慮以下幾個(gè)因素：
1、驅(qū)動(dòng)能力與功耗的平衡。以上拉電阻為例，一般來(lái)說(shuō)，上拉電阻越小，驅(qū)動(dòng)能力越強(qiáng)，但功耗越大，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意兩者之間的均衡。
2、下級(jí)電路的驅(qū)動(dòng)需求。同樣以上拉電阻為例，當(dāng)輸出高電平時(shí)，開(kāi)關(guān)管斷開(kāi)，上拉電阻應(yīng)適當(dāng)選擇以能夠向下級(jí)電路提供足夠的電流。
3、高低電平的設(shè)定。不同電路的高低電平的門限電平會(huì)有不同，電阻應(yīng)適當(dāng)設(shè)定以確保能輸出正確的電平。以上拉電阻為例，當(dāng)輸出低電平時(shí)，開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通，上拉電阻和開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通電阻分壓值應(yīng)確保在零電平門限之下。
4、頻率特性。以上拉電阻為例，上拉電阻和開(kāi)關(guān)管漏源極之間的電容和下級(jí)電路之間的輸入電容會(huì)形成“RC延遲”，電阻越大，延遲越大。上拉電阻的設(shè)定應(yīng)考慮電路在這方面的需求。
下拉電阻的設(shè)定原則和上拉電阻是一樣的。
OC門輸出高電平時(shí)是一個(gè)高阻態(tài)，其上拉電流要由上拉電阻來(lái)提供，設(shè)輸入端每端口不大于100uA，設(shè)輸出口驅(qū)動(dòng)電流約500uA，標(biāo)準(zhǔn)工作電壓是5V，輸入口的高低電平門限為0.8V（低于此值為低電平）、2V（高電平門限值）。
選上拉電阻時(shí)：500uAx8.4K= 4.2V，即選大于8.4K時(shí)，輸出端能下拉至0.8V以下，此為最小阻值，再小就拉不下來(lái)了。如果輸出口驅(qū)動(dòng)電流較大，則阻值可減小，保證下拉時(shí)能低于0.8V即可。當(dāng)輸出高電平時(shí)，忽略管子的漏電流，兩輸入口需200uA，200uA x15K=3V，即上拉電阻壓降為3V，輸出口可達(dá)到2V，此阻值為最大阻值，再大就拉不到2V了。選10K可用（最大壓降/最大電流、最小壓降/最小電流）。
COMS門的可參考74HC系列。設(shè)計(jì)時(shí)管子的漏電流不可忽略，IO口實(shí)際電流在不同電平下也是不同的，上述僅僅是原理，一句話概括為：“輸出高電平時(shí)要喂飽后面的輸入口，輸出低電平不要把輸出口喂撐了”，否則多余的電流喂給了級(jí)聯(lián)的輸入口，高于低電平門限值就不可靠了。
此外，還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
A、要看輸出口驅(qū)動(dòng)的是什么器件，如果該器件需要高電壓的話，而輸出口的輸出電壓又不夠，就需要加上拉電阻。
B、如果有上拉電阻，那它的端口在默認(rèn)值為高電平，你要控制它必須用低電平才能控制，如三態(tài)門電路三極管的集電極或二極管正極去控制，把上拉電阻的電流拉下來(lái)成為低電平。
C、尤其用在接口電路中，為了得到確定的電平，一般采用這種方法來(lái)保證正確的電路狀態(tài)，以免發(fā)生意外。比如在電機(jī)控制中，逆變橋上下橋臂不能直通，如果它們都用同一個(gè)單片機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)，必須設(shè)置初始狀態(tài)，防止直通。
電阻在選用時(shí)，選用經(jīng)過(guò)計(jì)算后與標(biāo)準(zhǔn)值最相近的一個(gè)。
P0為什么要上拉電阻的原因包括：
1、P0口片內(nèi)無(wú)上拉電阻。
2、P0為I/O口工作狀態(tài)時(shí)，上方FET被關(guān)斷，從而輸出腳浮空，因此P0用于輸出線時(shí)為開(kāi)漏輸出。
3、由于片內(nèi)無(wú)上拉電阻，上方FET又被關(guān)斷，P0輸出1時(shí)無(wú)法拉升端口電平。
P0是雙向口，其它P1、P2、P3是準(zhǔn)雙向口。之所以稱為“準(zhǔn)雙向口”是因?yàn)樵谧x外部數(shù)據(jù)時(shí)要先準(zhǔn)備一下。單片機(jī)在讀準(zhǔn)雙向口的端口時(shí)，先應(yīng)給端口鎖存器賦1，目的是使FET關(guān)斷，不至于因片內(nèi)FET導(dǎo)通使端口鉗制在低電平。上下拉一般選10k。
